内容正文:
高三化学学科练习
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Cl 35.5 Mn 55
一、单项选择题:共13题,每题3分,共39分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 稀土元素是指元素周期表中第六周期ⅢB族镧系元素15种以及与镧系化学性质相似的钪Sc、钇Y,共17种元素的总称。下列元素中属于稀土元素的是
A. La B. Ti C. Cs D. At
【答案】A
【解析】
【详解】A.为镧元素,属于第六周期Ⅲ族镧系元素,属于稀土元素,A正确;
B.为钛元素,属于第四周期Ⅳ族元素,不属于稀土元素,B错误;
C.为铯元素,属于第六周期Ⅰ族碱金属元素,不属于稀土元素,C错误;
D.为砹元素,属于第六周期Ⅶ族卤族元素,不属于稀土元素,D错误;
故选A。
2. 是钾元素的一种不稳定的核素,其经过衰变后产生。下列说法正确的是
A. 原子核外电子排布式为
B. 和互为同位素
C. 可通过质谱法区分和
D. 衰变为的过程属于化学变化
【答案】C
【解析】
【详解】A.是19号元素,完整核外电子排布式为,仅为其价电子排布式,故A错误;
B.同位素是质子数相同、中子数不同的同种元素的不同核素,质子数为20,质子数为19,二者不属于同种元素,不互为同位素,故B错误;
C.质谱法可测定粒子的相对质量,和相对原子质量不同,质谱图出峰位置不同,可通过质谱法区分,故C正确;
D.化学变化中元素种类不变,衰变为的过程产生了新元素,属于核变化,不属于化学变化,故D错误;
选C。
3. 实验室制取并探究其性质的实验原理和装置均正确的是
A.制取
B.收集
C.验证漂白性
D.吸收尾气中的
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.与浓硫酸在常温下不反应,制取需要加热,装置缺少酒精灯,无法制得,A错误;
B.的密度比空气大,采用向上排空气法收集,装置导管应长进短出收集,B错误;
C.SO2和H2O反应生成H2SO3,H2SO3电离出氢离子而使溶液呈酸性,紫色石蕊遇酸变红色,所以溶液呈红色,但SO2不能漂白酸碱指示剂,所以溶液不褪色,C错误;
D.SO2 具有还原性,可以被酸性高锰酸钾氧化而被除去,D正确;
故选D。
4. 氧族元素杂化素馨烯(TCSs),与三蝶烯合成具有三维空间结构的“分子水车”。“分子水车”能从和的混合物中通过形成超分子而高效分离出分子,下列说法正确的是
A. 电负性:
B. TCSs是极性分子
C. “分子水车”与间存在共价键
D. 在氧族元素中可寻找制造催化剂和耐高温、耐腐蚀合金的元素
【答案】B
【解析】
【详解】A.同主族元素从上到下电负性逐渐减小,故电负性:,A错误;
B.TCSs结构中三个(、、)均朝向分子同侧,正负电荷中心不重合,属于极性分子,B正确;
C.超分子通过分子间作用力结合,“分子水车”与间不存在共价键,C错误;
D.制造催化剂和耐高温、耐腐蚀合金的元素位于过渡元素区,氧族为主族元素,D错误;
故选B。
阅读下列材料,完成下面小题
周期表中第ⅤA族元素及其化合物应用广泛。以为原料可制得、等产品;可以用来防治仓库害虫,次磷酸()是一元酸,具有较强还原性,可由与反应制得;砷化镓可用作半导体材料,其晶胞结构如图所示;锑(Sb)导电性能好,在电池行业有独特应用。
5. 下列说法正确的是
A. 中心原子轨道杂化方式为
B. 与足量NaOH溶液反应可生成
C. 砷化镓化学式为
D. 中共价键键角是120°
6. 下列物质结构与性质或物质性质与用途具有对应关系的是
A. 氨与水分子之间形成氢键,在水中溶解度比大
B. 易挥发,用于防治害虫
C. 次磷酸是无色液体,可用作强还原剂
D. 砷化镓硬度大,可用作半导体材料
7. 新型电池充电时的工作原理如图所示。下列说法不正确的是
A. 放电时电极A为负极
B. 放电时化学能转化为电能
C. 放电时电极B的电极反应式为
D. 放电时理论上每生成转移
【答案】5. D 6. A 7. D
【解析】
【分析】为一元酸,与足量NaOH溶液发生反应;新型电池充电时Na+移向A电极,根据电解池内电路阳离子移向阴极,可知充电时A为阴极,B为阳极;放电时A为负极,B为正极。
【5题详解】
A.中心原子P价层电子对数为,P杂化方式为,故A错误;
B.为一元酸,与足量NaOH溶液发生反应,生成,故B错误;
C.根据晶胞图可知1个晶胞中含有4个Ga,个As,砷化镓化学式为,故C错误;
D.中N价层电子对数,孤电子对数为0,中N采取sp2杂化,离子为平面三角形,键角为120°,故D正确;
故答案为:D。
【6题详解】
A.氨与水分子之间形成氢键,有利于氨气在水中的溶解,所以在水中溶解度比大,故A正确;
B.有毒,用于防治害虫,故B错误;
C.次磷酸中P为+1价,可用作强还原剂,故C错误;
D.砷化镓具有优异的光学性能和电学性能,可用作半导体材料,故D错误;
故答案为:A。
【7题详解】
新型电池充电时Na+移向A电极,根据电解池内电路阳离子移向阴极,可知充电时A为阴极,B为阳极;放电时A为负极,B为正极。
A.根据分析可知放电时电极A为负极,故A 正确;
B.放电时原电池工作将化学能转化为电能,故B正确;
C.放电时电极B为正极,得电子发生还原反应,对应电极反应式为,故C正确;
D.放电时,理论上每生成转移,故D正确;
故答案为:D。
8. 在给定条件下,下列制备过程涉及的物质转化均可实现的是
A. 提取碘:和
B. 工业制硫酸:
C. 工业制硝酸:
D. 工业制备金属钛:熔融
【答案】A
【解析】
【详解】A.与浓溶液发生歧化反应生成和,分液后取水层加稀,和在酸性条件下发生归中反应生成,两步转化均可实现,A正确;
B.与在加热条件下反应只能生成,无法直接得到,需经催化氧化才能生成,第一步转化不能实现,B错误;
C.在催化剂、加热条件下与反应生成,无法直接得到,需进一步与反应才能生成,第一步转化不能实现,C错误;
D.电解熔融可得到,但会优先与溶液中的水反应,无法置换出,第二步转化不能实现,D错误;
故选A。
9. 化合物是一种药物合成中间体,其合成路线如下:
下列说法正确的是
A. 最多能与发生加成反应
B. 分子存在顺反异构体
C. 分子中所有碳原子一定在同一平面上
D. X、Y、Z均能使酸性溶液褪色
【答案】D
【解析】
【详解】A.分子中苯环可与加成,醛基也可与加成,故最多消耗,A错误;
B.分子中碳碳双键的其中一个碳原子连接个相同的基团,不满足顺反异构的结构要求,不存在顺反异构,B错误;
C.分子中存在杂化的饱和碳原子(如酯基中乙基的碳原子),且碳碳单键可自由旋转,所有碳原子不一定共平面,C错误;
D.中的醛基、酚羟基,中的碳碳双键、酚羟基,中的碳碳双键、苯环上的甲基均能被酸性溶液氧化,三者均可使酸性溶液褪色,D正确;
故选D。
10. 硫酸盐(含、)气溶胶是的成分之一,科研人员提出了雾霾微颗粒中硫酸盐生成的转化机理,其主要过程示意图如下,下列说法正确的是
A. 反应过程Ⅰ中涉及极性共价键断裂和形成
B. 反应过程Ⅱ中发生了还原反应
C. 图示机理中,步骤Ⅱ可理解为中带部分正电荷的与中之间发生作用
D. 生成的总反应离子方程式:
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应过程Ⅰ仅发生电子转移,失电子生成,得电子生成,无极性共价键的断裂和形成,A错误;
B.过程Ⅱ中的元素化合价从+5升高为+6,失电子发生氧化反应,B错误;
C.中电负性大于,带部分正电荷,中也因的电负性更大带部分正电荷,二者相互排斥,步骤Ⅱ是的与作用,C错误;
D.该离子方程式满足原子守恒、电荷守恒、得失电子守恒(失2,2个共得2),符合总反应规律,D正确;
故选D。
11. 某小组分别进行如下3组实验研究与的反应,实验记录如下:
实验①:向溶液中加入1滴溶液,溶液迅速变绿,未见白色沉淀生成:静置2小时后底部有少量白色沉淀;
实验②:向溶液中先加入5滴溶液,再加入1滴1 mol/L KSCN溶液,溶液变红,未见白色沉淀生成;
实验③:向溶液中先加入5滴溶液,再加入1滴 KSCN溶液,溶液变红,同时迅速生成白色沉淀,振荡后红色消失。
已知:水溶液中,CuSCN为白色沉淀,呈黄色。被称为“拟卤素”。下列说法不正确的是
A. 由实验①可推知:①中生成配合物反应的反应速率大于氧化还原反应的反应速率
B. 实验①中生成白色沉淀的原因是:
C. 由实验②③可推知,结合的能力:
D. 由实验①③可推知:促进了转化为
【答案】C
【解析】
【详解】A.实验①中溶液迅速变绿,已知黄色的是配合物,绿色是该黄色配合物和蓝色溶液的混合色,说明短时间内优先生成了配合物;静置2小时才出现氧化还原反应产生的白色CuSCN沉淀,证明生成配合物的反应速率大于氧化还原反应的速率,A正确;
B.与黄色发生氧化还原反应,元素部分从+2价降为+1价,部分被氧化为,Cu+与结合生成CuSCN白色沉淀,配平后的反应离子方程式为,B正确;
C.实验②中溶液变红无白色沉淀,说明结合的能力;实验③中生成白色沉淀且红色消失,说明结合的能力强于,故结合能力顺序为,C错误;
D.实验①静置2小时才生成少量白色沉淀,实验③加入后迅速生成白色沉淀,说明促进转化为,D正确;
故选C。
12. 以废铅酸蓄电池中的含铅废料(Pb、、)和为原料,可以制备高纯,其工艺流程如图所示。
已知:常温下,、。
下列说法正确的是
A. 溶液中:
B. 溶液中:
C. “脱硫”反应:的平衡常数
D. “滤液2”中:
【答案】C
【解析】
【分析】含铅废料(Pb、、)加入、FeSO4进行“浸取”,发生反应,得到的滤渣和含的滤液1,滤渣加入进行“脱硫”,由于远小于,则可将转化为更难溶的,生成的和过量的形成滤液2。
【详解】A.溶液的电荷守恒式应为,选项未考虑离子所带电荷数,A错误;
B.溶液的质子守恒式应为,B错误;
C.该反应平衡常数,C正确;
D.滤液2中除外,还可能含有过量的、等阴离子,电荷守恒式应为,D错误;
故选C。
13. 催化加氢制备的主要反应为:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
一定压强下,在密闭容器中投入和在催化剂作用下发生反应。
平衡时,转化率、产率及另外2种含氢气体的物质的量随温度的变化如题图所示。CO选择性可表示为。下列说法不正确的是
A. 图中点对应温度下,平衡时选择性为88.9%
B. 时,反应Ⅱ平衡常数
C. 其他条件不变,在300~600℃范围内,平衡时的物质的量随温度升高而减小
D. 其他条件不变,加压有利于增大平衡时
【答案】A
【解析】
【分析】结合已知信息和图像可知450℃以前,曲线③和曲线④重叠,CO2的平衡转化率等于CH4的平衡产率, 450℃以后,随着温度的升高,曲线③和曲线④不再相等,曲线③随温度升高而下降、曲线④先随温度升高而下降后随温度升高而上升,可知反应Ⅰ为放热反应,反应Ⅱ为吸热反应,且高温时有利于反应Ⅱ,导致升温时二氧化碳转化率先减小后增大,甲烷的平衡产率降低,曲线③代表的是平衡时CH4的产率随温度的变化情况,曲线④代表的是平衡时CO2的转化率随温度的变化情况;P点时2种含氢气体的物质的量均为1.36mol,结合碳原子守恒含碳物质总量为1mol,CH4的物质的量不超过1mol,P点以后,温度高于506°C,升温不利于反应Ⅰ有利于反应Ⅱ,则导致氢气含量增大,则曲线①为H2物质的量随温度的变化情况,曲线②代表H2O(g)物质的量随温度的变化情况。
【详解】A.图中P点对应温度下,反应Ⅰ消耗n(CO2)为xmol,反应Ⅱ消耗n(CO2)为ymol,则生成水蒸气为(2x+y)mol,消耗氢气为(4x+y)mol,剩余氢气为[4-(4x+y)]mol,结合P点数据可以得到,解得,选择性,不是,A错误;
B.时,,,,反应Ⅱ反应前后气体物质的量不变,可用物质的量代替浓度计算K,则反应Ⅱ的,B正确;
C.曲线②表示的物质的量,在范围内随温度升高而减小,C正确;
D.反应Ⅰ正反应气体分子数减小,加压平衡正向移动,增大;反应Ⅱ气体分子数不变,压强对其平衡无影响,故加压有利于增大平衡时,D正确;
故选A。
二、非选择题:共4题,共61分。
14. 镓(Ga)是一种战略资源,被称为“电子工业脊梁”。从氧化铝生产的副产品赤泥(主要含和少量、等)中提取镓的过程如下:
已知:①单质镓熔点29.76℃、沸点2403℃;化学性质与相似;
②常温下,相关元素可溶性组分物质的量浓度与的关系如图-1所示。
(1)“溶浸”时,发生反应的离子方程式为_________________。
(2)常温下,反应的平衡常数_________________。
(3)“滤液1”中通入将从11调节为9.8时,溶液中镓元素含量如图-2所示,镓元素含量降低的原因是_________________。
(4)制备单质镓。用惰性电极,控制温度60~70℃,和混合溶液作电解液
①电解时控制温度60~70℃的目的是_________________。
②电解时总反应的离子方程式为_________________。
(5)氧化镓是重要的半导体材料,在电子工业中应用广泛。
①β—氧化镓的结构如图-3所示,O原子的配位数为_________________。
②缺陷β—氧化镓可用于测定环境中氧气的含量。缺陷β—氧化镓的电阻值会随环境中氧气浓度的变化而改变。缺陷β—氧化镓晶体中含有若干氧原子空穴,使晶体内部形成缺电子部分和富电子部分。当缺陷β—氧化镓接触氧气时,测得其电阻变大,其原因是_________________。
【答案】(1)
(2)
(3)沉淀时,吸附部分镓元素共同沉降
(4) ①. 加快电解速率,使生成的熔化,便于分离与收集 ②.
(5) ①. 4 ②. 氧气吸附在晶体上得到电子,使导电层的电子变少,电阻变大
【解析】
【分析】含有和少量、等的赤泥经NaOH溶浸产生的滤渣1为不反应的,由于、为两性氧化物,溶于强碱,因此滤液1含有;通入后滤渣2为和反应生成的此外也会吸附一部分镓物种共沉淀,滤液2为再通入,生成,经后续处理生成Ga,据此分析:
【小问1详解】
Ga化学性质与相似,是两性氧化物,和强碱NaOH反应生成四羟基合镓配离子,反应方程式为
【小问2详解】
由图可知时,,即;时,,即,此时,,,反应,,时,,
对于目标反应,可知;
【小问3详解】
消耗,溶液pH降低,转化,沉淀吸附溶液中的镓物种,随沉淀共同沉降,使溶液中镓元素含量降低;
【小问4详解】
①电解时控制温度60~70℃可以加快电解速率,使生成的熔化,便于分离与收集;
②电解时阳极放电生成,阴极生成,因此电解时总反应的离子方程式为;
【小问5详解】
①β—氧化镓晶体结构中,O周围紧邻Ga数目为4,因此O原子的配位数为4;
②缺陷β—氧化镓有氧空位,富电子;接触氧气时氧气吸附在晶体上得到电子,使导电层的电子变少,电阻变大。
15. 沙美特罗是一种良好的抗哮喘药物,其合成路线如下(部分反应条件和溶剂省略):
(1)A→B的反应中经过A→X→B的过程,A→X的反应类型为___________。A→B的反应可生成分子式为的副产物Y,Y的结构简式为___________。
(2)D分子中的官能团为酯基、酮羰基、___________。
(3)已知:KBr晶体中的离子键成分大于KI;G→H的反应中使用丙酮作溶剂,可促进反应正向进行,原因是___________。
(4)写出同时满足下列条件的D的一种同分异构体的结构简式:___________。
酸性条件下水解后,生成X和Y两种有机产物;X分子属于芳香族化合物且能发生银镜反应:Y分子含有一个手性碳原子;两种分子均含有3种化学环境不同的氢。
(5)已知:。写出以为原料制备的合成路线流程图___________。(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)
【答案】(1) ①. 加成反应 ②.
(2)碳溴键 (3)丙酮是非极性分子,KBr难溶于丙酮,会从丙酮中沉淀出来,从而促进反应正向进行
(4) (5)
【解析】
【分析】由流程,A中苯环上引入新的支链得到B,B中酚羟基、氯原子转化为酯基得到C:,C与Br2发生取代反应得到D,D与(C6H5CH2)2NH发生取代反应生成E,E中酯基转化为羟基且和HCl反应转化为F,F转化为G,G中氨基发生取代反应生成H;
【小问1详解】
A→B的反应中经过A→X→B的过程,A首先和甲醛反应生成X:,X中羟基被氯取代生成B,A→X的反应类型为加成反应;A→B的反应可生成分子式为的副产物Y,结合Y的分子式,则应该在酚羟基的另一个邻位碳上也引入支链-CH2Cl得到Y,Y的结构简式为;
【小问2详解】
由D的结构知,D分子中的官能团为酯基、酮羰基、碳溴键;
【小问3详解】
已知:KBr晶体中的离子键成分大于KI,G→H的反应中使用丙酮作溶剂,由于丙酮是非极性分子,KBr难溶于丙酮,会从丙酮中沉淀出来,从而促进反应正向进行;
【小问4详解】
D除苯环外含7个碳、5个氧、1个溴、3个不饱和度,同时满足下列条件的D的同分异构体:酸性条件下水解后,生成X和Y两种有机产物;X分子属于芳香族化合物且能发生银镜反应,则X分子中含苯环和醛基,Y分子含有一个手性碳原子,则其中1个碳上含4个不同基团,两种分子均含有3种化学环境不同的氢,则Y可以为CH3CHBrCOOH,X可以为,故D的同分异构体的结构简式:;
【小问5详解】
苯乙烯和水加成引入羟基得到,将羟基氧化得到,仿流程中C→D,中甲基上引入溴原子得到,发生已知反应原理生成,、发生取代反应生成目标产物,合成路线流程图为:。
16. 碳酸亚铁()是重要的工业原料,其纯度与形貌直接影响其在催化、电池等领域的应用。某研究小组围绕的制备工艺开展如下探究:
(1)方法Ⅰ:溶液与溶液混合,迅速反应生成白色沉淀。
①试剂混合的顺序为,边搅拌边缓慢将___________________滴加至___________________中。
②若采用溶液与溶液混合,的产率有所下降,而沉淀中铁元素质量分数增大的原因是___________________。
(2)方法Ⅱ:溶液与溶液混合,迅速反应生成白色沉淀并产生气泡。
①写出方法Ⅱ中反应的离子方程式:___________________。
②为检测方法Ⅱ制得的纯度,请结合图示装置补充完整实验方案,取样品置于广口瓶中,___________________,由CO2质量计算可得纯度。
(3)工业上采用尿素[]水溶液、溶液加热至70℃反应制备电池级高纯纳米级。已知:抗坏血酸为弱酸性、强还原性。
①写出反应的化学方程式___________________。
②制备电池级,需另外加入抗坏血酸,其作用是___________________。
【答案】(1) ①. 溶液 ②. 溶液 ③. 生成增多,中铁元素质量分数大于
(2) ①. ②. 打开弹簧夹,通入,排除空气后,连接称重过的装置C,打开A中滴液漏斗滴加稀硫酸,至不再产生气泡,通入,将全部通入装置C碱石灰中,再次称重装置C
(3) ①. ②. 防止被氧化;抑制水解
【解析】
【分析】装置A中碳酸亚铁和硫酸反应生成二氧化碳气体,气体通过装置B浓硫酸干燥后进入装置C中被吸收,后面碱石灰可以防止空气中二氧化碳、水对实验的干扰;
【小问1详解】
①溶液与溶液混合,迅速反应生成白色沉淀,碱性很强,若将溶液滴入溶液,局部浓度太高,容易生成氢氧化亚铁杂质,因此操作为边搅拌边缓慢将溶液滴加至溶液中;
②溶液过量,容易生成氢氧化亚铁杂质,中铁元素质量分数大于,所以沉淀中铁元素质量分数增大;
【小问2详解】
①溶液与溶液混合,迅速反应生成白色沉淀并产生气泡,离子方程式:;
②取样品置于广口瓶中打开弹簧夹,通入,排除空气后,连接称重过的装置C,打开A中滴液漏斗滴加稀硫酸,至不再产生气泡,通入,将全部通入装置C碱石灰中,再次称重装置C。
【小问3详解】
①尿素[]水溶液、溶液加热至70℃反应制备电池级高纯纳米级,化学方程式为;
②易被氧化为且易水解生成,抗坏血酸为弱酸性、强还原性,因此加入抗坏血酸的作用是防止被氧化、抑制水解;
17. 氢能是理想清洁能源,氢能产业链由制氢、储氢和用氢组成。
(1)直接电解海水正逐渐成为可持续制氢的关键技术。电解制氢的原理如图-1所示。电极上负载合适的催化剂(M)有助于解离后的与形成吸附键,进而形成从金属表面脱附。吸附键的强弱与电流密度的关系如图-2所示,理论上析氢反应最合适的催化剂为,不选择和的理由为____________。
(2)热力学研究表明,电极电势可以表示物质发生氧化还原反应的能力。电极电势越高的氧化态在阴极越易得电子被还原,电极电势越低的还原态在阳极越易失电子被氧化。图-3表示不同下电解海水(主要含、、、Ca2+、Mg2+等)时阳极发生析氧(O2)反应和析氯(或含氯化合物)反应的电极电势。
①写出时阳极析氯的电极方程式____________。
②电解海水时,理论上阳极先析出的是____________。真实条件下,析氧和析氯往往同时发生选择合适的催化剂并选择____________条件(填“酸性”、“中性”或“碱性”),可抑制析氯反应。
(3)电解海水制得的氢气可在一定条件下与金属钙反应制成是一种极具前景的固态储氢技术。
①在一定的温度下分解产生的可还原。在表面反应生成可能的路径如图-4所示,据此推测途径____________是主要途径。(填“a”或“b”)。
②已知,用还原比用直接还原更有优势,从平衡移动的角度解释其原因____________。
【答案】(1)Pd-H键太弱,H难以吸附,Ti-H键太强,难以脱附
(2) ①. ②. ③. 碱性
(3) ①. ②. 消耗反应生成的水,促使平衡正向移动
【解析】
【小问1详解】
由图-2可知,催化剂的催化活性(电流密度)与M-H键强度呈火山型曲线关系。Pd对应的M-H键强度较弱,导致解离后的H原子难以吸附在金属表面形成M-H键;Ti对应的M-H键强度过强,导致生成的难以从金属表面脱附。Pt的M-H键强度适中,电流密度最大,因此催化效果最好。
【小问2详解】
①由图-3可知,当pH=12时,含氯物质主要以的形式存在。阳极发生失电子的氧化反应,氯离子在碱性条件下失去电子生成次氯酸根离子和水,电极方程式为:。
②根据题干信息“电极电势越低的还原态在阳极越易失电子被氧化”,观察图-3可知,在整个pH范围内,析氧反应(生成)的电极电势始终低于析氯反应的电极电势,故理论上阳极先析出的是。随着pH的增大,析氧反应与析氯反应的电极电势差值逐渐增大,在碱性条件下两者的差值最大,此时析氧反应在热力学上更具优势,从而能有效抑制析氯反应。
【小问3详解】
①决定反应速率的主要途径是活化能较低的反应路径。由图-4可知,途径b的最高过渡态(TS)的相对能量低于途径a的最高过渡态(TS1)的相对能量,即途径b的活化能更低,反应速率更快,因此途径b是主要途径。
②用还原时,及其分解产生的副产物Ca具有极强的还原性,能与还原反应生成的发生反应(如 )。这一过程不仅消耗了生成物,还补充了反应物,根据勒夏特列原理,这会促使化学平衡 持续向正反应方向移动,从而大大提高了的还原率。
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高三化学学科练习
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Cl 35.5 Mn 55
一、单项选择题:共13题,每题3分,共39分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 稀土元素是指元素周期表中第六周期ⅢB族镧系元素15种以及与镧系化学性质相似的钪Sc、钇Y,共17种元素的总称。下列元素中属于稀土元素的是
A. La B. Ti C. Cs D. At
2. 是钾元素的一种不稳定的核素,其经过衰变后产生。下列说法正确的是
A. 原子核外电子排布式为
B. 和互为同位素
C. 可通过质谱法区分和
D. 衰变为的过程属于化学变化
3. 实验室制取并探究其性质的实验原理和装置均正确的是
A.制取
B.收集
C.验证漂白性
D.吸收尾气中的
A. A B. B C. C D. D
4. 氧族元素杂化素馨烯(TCSs),与三蝶烯合成具有三维空间结构的“分子水车”。“分子水车”能从和的混合物中通过形成超分子而高效分离出分子,下列说法正确的是
A. 电负性:
B. TCSs是极性分子
C. “分子水车”与间存在共价键
D. 在氧族元素中可寻找制造催化剂和耐高温、耐腐蚀合金的元素
阅读下列材料,完成下面小题
周期表中第ⅤA族元素及其化合物应用广泛。以为原料可制得、等产品;可以用来防治仓库害虫,次磷酸()是一元酸,具有较强还原性,可由与反应制得;砷化镓可用作半导体材料,其晶胞结构如图所示;锑(Sb)导电性能好,在电池行业有独特应用。
5. 下列说法正确的是
A. 中心原子轨道杂化方式为
B. 与足量NaOH溶液反应可生成
C. 砷化镓化学式为
D. 中共价键键角是120°
6. 下列物质结构与性质或物质性质与用途具有对应关系的是
A. 氨与水分子之间形成氢键,在水中溶解度比大
B. 易挥发,用于防治害虫
C. 次磷酸是无色液体,可用作强还原剂
D. 砷化镓硬度大,可用作半导体材料
7. 新型电池充电时的工作原理如图所示。下列说法不正确的是
A. 放电时电极A为负极
B. 放电时化学能转化为电能
C. 放电时电极B的电极反应式为
D. 放电时理论上每生成转移
8. 在给定条件下,下列制备过程涉及的物质转化均可实现的是
A. 提取碘:和
B. 工业制硫酸:
C. 工业制硝酸:
D. 工业制备金属钛:熔融
9. 化合物是一种药物合成中间体,其合成路线如下:
下列说法正确的是
A. 最多能与发生加成反应
B. 分子存在顺反异构体
C. 分子中所有碳原子一定在同一平面上
D. X、Y、Z均能使酸性溶液褪色
10. 硫酸盐(含、)气溶胶是的成分之一,科研人员提出了雾霾微颗粒中硫酸盐生成的转化机理,其主要过程示意图如下,下列说法正确的是
A. 反应过程Ⅰ中涉及极性共价键断裂和形成
B. 反应过程Ⅱ中发生了还原反应
C. 图示机理中,步骤Ⅱ可理解为中带部分正电荷的与中之间发生作用
D. 生成的总反应离子方程式:
11. 某小组分别进行如下3组实验研究与的反应,实验记录如下:
实验①:向溶液中加入1滴溶液,溶液迅速变绿,未见白色沉淀生成:静置2小时后底部有少量白色沉淀;
实验②:向溶液中先加入5滴溶液,再加入1滴1 mol/L KSCN溶液,溶液变红,未见白色沉淀生成;
实验③:向溶液中先加入5滴溶液,再加入1滴 KSCN溶液,溶液变红,同时迅速生成白色沉淀,振荡后红色消失。
已知:水溶液中,CuSCN为白色沉淀,呈黄色。被称为“拟卤素”。下列说法不正确的是
A. 由实验①可推知:①中生成配合物反应的反应速率大于氧化还原反应的反应速率
B. 实验①中生成白色沉淀的原因是:
C. 由实验②③可推知,结合的能力:
D. 由实验①③可推知:促进了转化为
12. 以废铅酸蓄电池中的含铅废料(Pb、、)和为原料,可以制备高纯,其工艺流程如图所示。
已知:常温下,、。
下列说法正确的是
A. 溶液中:
B. 溶液中:
C. “脱硫”反应:的平衡常数
D. “滤液2”中:
13. 催化加氢制备的主要反应为:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
一定压强下,在密闭容器中投入和在催化剂作用下发生反应。
平衡时,转化率、产率及另外2种含氢气体的物质的量随温度的变化如题图所示。CO选择性可表示为。下列说法不正确的是
A. 图中点对应温度下,平衡时选择性为88.9%
B. 时,反应Ⅱ平衡常数
C. 其他条件不变,在300~600℃范围内,平衡时的物质的量随温度升高而减小
D. 其他条件不变,加压有利于增大平衡时
二、非选择题:共4题,共61分。
14. 镓(Ga)是一种战略资源,被称为“电子工业脊梁”。从氧化铝生产的副产品赤泥(主要含和少量、等)中提取镓的过程如下:
已知:①单质镓熔点29.76℃、沸点2403℃;化学性质与相似;
②常温下,相关元素可溶性组分物质的量浓度与的关系如图-1所示。
(1)“溶浸”时,发生反应的离子方程式为_________________。
(2)常温下,反应的平衡常数_________________。
(3)“滤液1”中通入将从11调节为9.8时,溶液中镓元素含量如图-2所示,镓元素含量降低的原因是_________________。
(4)制备单质镓。用惰性电极,控制温度60~70℃,和混合溶液作电解液
①电解时控制温度60~70℃的目的是_________________。
②电解时总反应的离子方程式为_________________。
(5)氧化镓是重要的半导体材料,在电子工业中应用广泛。
①β—氧化镓的结构如图-3所示,O原子的配位数为_________________。
②缺陷β—氧化镓可用于测定环境中氧气的含量。缺陷β—氧化镓的电阻值会随环境中氧气浓度的变化而改变。缺陷β—氧化镓晶体中含有若干氧原子空穴,使晶体内部形成缺电子部分和富电子部分。当缺陷β—氧化镓接触氧气时,测得其电阻变大,其原因是_________________。
15. 沙美特罗是一种良好的抗哮喘药物,其合成路线如下(部分反应条件和溶剂省略):
(1)A→B的反应中经过A→X→B的过程,A→X的反应类型为___________。A→B的反应可生成分子式为的副产物Y,Y的结构简式为___________。
(2)D分子中的官能团为酯基、酮羰基、___________。
(3)已知:KBr晶体中的离子键成分大于KI;G→H的反应中使用丙酮作溶剂,可促进反应正向进行,原因是___________。
(4)写出同时满足下列条件的D的一种同分异构体的结构简式:___________。
酸性条件下水解后,生成X和Y两种有机产物;X分子属于芳香族化合物且能发生银镜反应:Y分子含有一个手性碳原子;两种分子均含有3种化学环境不同的氢。
(5)已知:。写出以为原料制备的合成路线流程图___________。(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)
16. 碳酸亚铁()是重要的工业原料,其纯度与形貌直接影响其在催化、电池等领域的应用。某研究小组围绕的制备工艺开展如下探究:
(1)方法Ⅰ:溶液与溶液混合,迅速反应生成白色沉淀。
①试剂混合的顺序为,边搅拌边缓慢将___________________滴加至___________________中。
②若采用溶液与溶液混合,的产率有所下降,而沉淀中铁元素质量分数增大的原因是___________________。
(2)方法Ⅱ:溶液与溶液混合,迅速反应生成白色沉淀并产生气泡。
①写出方法Ⅱ中反应的离子方程式:___________________。
②为检测方法Ⅱ制得的纯度,请结合图示装置补充完整实验方案,取样品置于广口瓶中,___________________,由CO2质量计算可得纯度。
(3)工业上采用尿素[]水溶液、溶液加热至70℃反应制备电池级高纯纳米级。已知:抗坏血酸为弱酸性、强还原性。
①写出反应的化学方程式___________________。
②制备电池级,需另外加入抗坏血酸,其作用是___________________。
17. 氢能是理想清洁能源,氢能产业链由制氢、储氢和用氢组成。
(1)直接电解海水正逐渐成为可持续制氢的关键技术。电解制氢的原理如图-1所示。电极上负载合适的催化剂(M)有助于解离后的与形成吸附键,进而形成从金属表面脱附。吸附键的强弱与电流密度的关系如图-2所示,理论上析氢反应最合适的催化剂为,不选择和的理由为____________。
(2)热力学研究表明,电极电势可以表示物质发生氧化还原反应的能力。电极电势越高的氧化态在阴极越易得电子被还原,电极电势越低的还原态在阳极越易失电子被氧化。图-3表示不同下电解海水(主要含、、、Ca2+、Mg2+等)时阳极发生析氧(O2)反应和析氯(或含氯化合物)反应的电极电势。
①写出时阳极析氯的电极方程式____________。
②电解海水时,理论上阳极先析出的是____________。真实条件下,析氧和析氯往往同时发生选择合适的催化剂并选择____________条件(填“酸性”、“中性”或“碱性”),可抑制析氯反应。
(3)电解海水制得的氢气可在一定条件下与金属钙反应制成是一种极具前景的固态储氢技术。
①在一定的温度下分解产生的可还原。在表面反应生成可能的路径如图-4所示,据此推测途径____________是主要途径。(填“a”或“b”)。
②已知,用还原比用直接还原更有优势,从平衡移动的角度解释其原因____________。
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